@基于VSC- HVDC的风电场与电网连接研究

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海上风电并网系统的VSC-HVDC仿真报告

海上风电并网系统的VSC-HVDC仿真报告

论文初稿海上风能具有风速大、较稳定等特点,但是海上风电场与电网的连接距离远,容量大,因此采用直流输电具有一定的优势。

基于电压源换流器(VSC)的高压直流输电(HVDC)能够实现有功功率和无功功率的灵活控制,广泛应用于远距离、大容量输电、交流系统连接和电力系统潮流控制等方面。

基于VSC的HVDC技术有别于基于电流型相控技术的传统高压直流输电,它是一种基于全控型电力电子器件(如绝缘栅双极型晶体管、可关断晶闸管等)和脉冲宽度调制(PWM)的新型直流输电技术。

该技术能够有效解决传统HVDC中存在的换向困难、谐波含量多及占地面积大等缺点。

基于VSC-HVDC的海上风电场并网结构如图所示。

海上风电机组通过交流电缆并联到一起,通过升压变压器将风力发电机的电压进行抬升,VSC1将海上风电机组产生的交流电转换为直流电,通过直流电缆传输到VSC2,经过直交变换实现并网连接。

VSC的结构如图:稳态运行条件下,忽略换流电抗器的有功损耗和谐波分量,则VSC和交流电网之间传输的有功功率P S及无功功率Q S分别为:P S=P C=U S U C sinδ(1)X LQ S=U S(U C cosδ−U S)(2)X L式中:U C为VSC输出电压的基波分量;U S为交流母线电压基波分量;δ为U C与U S的相角差;X L为换流电抗器的电抗。

在式(1)、式(2)中,X L和U S为常数,其值不变。

当δ>0时,VSC吸收有功功率;当δ<0时,VSC 发出有功功率。

无功功率主要取决于(U C cosδ−U S),当(U C cosδ−U S)<0时,VSC发出无功功率;当(U C cosδ−U S)>0时,VSC吸收无功功率。

因此,通过对δ的控制就可以控制直流电流的方向及输送功率的大小,VSC系统还可以发或吸收一定无功功率,能够起到静止同步补偿器(STATOM)的作用,动态补偿交流母线的无功功率。

仿真分析为验证VSC-HVDC控制系统,按照图1在Matlab的Simulink环境下建立VSC-HVDC系统和控制系统模型。

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展

柔性直流输电工程技术研究、应用及发展一、本文概述随着能源结构的优化和电网技术的发展,柔性直流输电(VSC-HVDC)技术以其独特的优势,在电力系统中的应用越来越广泛。

本文旨在全面概述柔性直流输电工程的技术研究、应用现状以及未来的发展趋势。

我们将从柔性直流输电的基本原理出发,深入探讨其关键技术和设备,包括换流器、控制系统、保护策略等。

我们还将分析柔性直流输电在新能源接入、电网互联、城市电网建设等领域的应用案例,评估其在实际运行中的性能表现。

我们将展望柔性直流输电技术的发展前景,探讨其在构建清洁、高效、智能的电力系统中发挥的重要作用。

通过本文的阐述,我们希望能够为从事柔性直流输电技术研究和应用的同行提供有益的参考和启示。

二、柔性直流输电技术原理柔性直流输电技术,又称为电压源换流器直流输电(VSC-HVDC),是近年来直流输电领域的一项重大技术革新。

与传统的基于电网换相换流器(LCC)的直流输电技术不同,柔性直流输电技术采用基于可关断器件的电压源换流器(VSC),这使得它在新能源接入、城市电网增容和孤岛供电等方面具有独特的优势。

柔性直流输电技术的核心在于电压源换流器(VSC)。

VSC采用可关断的电力电子器件(如绝缘栅双极晶体管IGBT),通过脉宽调制(PWM)技术实现对交流侧电压和电流的有效控制。

VSC既可以作为有功功率的源,也可以作为无功功率的源,因此它具有更好的控制灵活性和响应速度。

在柔性直流输电系统中,VSC通常与直流电容器和滤波器并联,以维持直流电压的稳定和滤除谐波。

VSC通过改变其输出电压的幅值和相位,可以独立地控制有功功率和无功功率的传输,从而实现对交流电网的灵活支撑。

柔性直流输电技术还采用了先进的控制系统,包括换流器控制、直流电压控制、功率控制等,以确保系统的稳定运行和电能质量。

这些控制系统可以根据系统的运行状态和实际需求,对VSC的输出进行实时调整,从而实现对交流电网的精准控制。

柔性直流输电技术以其独特的电压源换流器和先进的控制系统,实现了对交流电网的灵活支撑和精准控制。

基于VSC_HVDC的风电系统低电压穿越技术综述_章心因

基于VSC_HVDC的风电系统低电压穿越技术综述_章心因

1,2
2
1
1
ZHANG Xin-yin , WU Zai-jun , HAO Si-peng , CHENG Gui-lin
(1. Nanjing Institute of Technology, Nanjing 211167, China.
2. School of Electrical Engineering, Southeast University, Nanjing 210096, China)
图3 PMSG的两种LVRT方案 Fig.3 Two LVRT implementations in PMSG 对于DFIG机组,按硬件电路装设的位置可分为 定子侧、直流母线、转子侧三种。 文献[11]在电网侧串联变流器,相当于一台动态 电压恢复器,具有优良的LVRT能力;文献[12]在DFIG 定子与电网之间接了一组并联双向交流开关的电阻阵 列,通过调节整个装置的等效阻抗保证机端电压。文献 [13]提出短暂中断的概念,但解列期间不利于电网的 稳定。文献[14]对其进行了改进,在定子切除期间,保 持励磁变流器与电网连接,向电网提供无功。该方法可 以避免电网电压骤降对DFIG的冲击,但并非真正意义 上的不脱网运行,对电网恢复的作用有限。 转子侧的常用方法是采用撬棒电路保护励磁变
0引言 随着风电比重快速增加,对电网的影响也越来越
大,电力系统对风电机组并网提出了类似常规发电机 组的技术要求。尤其在风电穿透功率较高的情况下,电 网故障时不能采取简单的保护式解列方案,而是要求 风电机组具备一定的故障穿越能力,以维护电网稳定。
VSC-HVDC是一种新型直流输电技术,风电场通 过VSC-HVDC系统并网,电压稳定、电能质量和穿透 功率都能得到显著提高。尤其在我国风电急速发展遭 遇“输电瓶颈”的地区,采用该输电方式解决远距离大

D-270728-风电场交直流接入方式技术特性研究

D-270728-风电场交直流接入方式技术特性研究

风电场交直流接入方式技术特性研究刘建,梁海峰(华北电力大学电气与电子工程学院,河北保定071003)摘要:首先本文建立了VSC-HVDC和双馈感应风力发电机的数学模型,并且设计了风电场通过VSC-HVDC联网下的两端VSC的控制器。

然后搭建了风电场在交流和VSC-HVDC两种不同接入方式下的仿真模型。

通过比较仿真结果表明,在系统发生扰动时,风电场通过VSC-HVDC联网方式下可以提供无功支撑,维持风电场侧母线电压稳定,而且风电场内部各物理量扰动不大,提高了风电场的稳定性,有利于风电场经受故障,实现不脱网运行,从而提高供电质量,说明了风电场通过VSC-HVDC联网的优越性。

关键词:VSC-HVDC;DFIG;联网方式;风电场;不脱网运行0引言随着能源紧缺和环境污染问题的日益严峻,由于风力发电具有清洁、可再生、技术成熟、风力资源丰富等优势,得到了我国国家能源政策的大力支持。

其中变速恒频风力发电机组已成为大型并网风力发电机组的主流机型。

与固定转速风机相比,它具有明显的优点:可以很好跟踪风速变化,使风机功率输出波动平滑,减少了对风机各零部件的冲击;风机无功功率可以在一定范围内调节,对于薄弱系统具有一定维持系统电压的作用[1-7]。

为了使风电场能够将电力顺利输送,有必要研究有关风电场接入系统方式的问题。

目前风电场可采用的联网方式主要有:交流联网、传统HVDC联网和VSC-HVDC联网。

对于风电场采用交流接入方式具有系统结构简单、技术成熟、系统可靠性高、成本较低、线路损耗大,然而对于近海大型风电场来说,由于海底电缆充电功率较大,需要加装无功补偿设施[8-9]。

与交流输电联网方式相比,传统的基于晶闸管的电网换相的电压源换流器的HVDC联网方式能够隔离两端网络故障,提供系统可靠性,还能实现不同频率的异步网络连接,但是由于使用晶闸管换流需要吸收大量无功而且在电路中产生谐波,因此需要安装大容量滤波装置,这使得增加了系中央高校基本科研业务费专项资金资助(No. 10MG04)Supported by the Fundamental Research Funds f or the Central Universities (10MG04) 统的体积和成本[9]。

基于VSC-HVDC的风力发电场交直流混合并网技术

基于VSC-HVDC的风力发电场交直流混合并网技术
的 无 功 功 率 大 小 与 机 端 电 压 的 高 低 、 发 出 的 有 功 功
著 [ ] 力 发 电 场 通 常 建 立 在 风 力 资 源 丰 富 的 偏 远 1 。风 0 地 区 , 力 系 统 很 弱 , 力 发 电 场 装 机 容 量 的 大 小 受 电 风 到 短路 比 S CR 的 限 制 , 接 并 网 的 风 力 发 电 场 需 要 直 最 小 的 S R 。 献 [ 、5讨 论 了基 于补偿 电容器 C ] 文 4] [ ]
的 固 定 补 偿 方 式 以 及 S AT T COM 和 S VC 等 动 态 无 功 补偿 装 置对 改 善 风力 发 电场 并 网性 能 的影 响 , 但
率 以 及 滑 差 的 大 小 密 切 相 关 。 当 异 步 发 电 机 输 出 的 有 功 功 率 尸一 定 时 , 吸 收 的 无 功 功 率 p 与 节 点 电 它
0 引言
在 可 再 生 能 源 中 , 能 以 其 可 开 发 容 量 大 和 清 风
洁 等 优 点 ,成 为 电 力 系 统 中 相 对 增 长 最 快 的 能 源 。
1 异步发 电机 及风 力发 电机组模 型
11 感应 风 力发 电机 。
由 于 异 步 发 电 机 具 有 结 构 牢 固 易 于 维 护 的 特
摘 要 :提 出了一种 基于电压源换流器 的直 流输 电系统的交流 、直流混合风 力发 电场并网技术 。分析 了风
力 发 电机 的 变 桨 距 控 制 原 理 和 电压 源 换 流 器 的 直 流 输 电 系统 的控 制策 略 ,讨 论 了并 网风 电 系 统 的 潮 流 控 制 , 建 立 了基 于 P C D E D 的风 力 发 电 场模 型 、电压 源 换 流 器 的直 流输 电系 统 模 型 以 及 控 制 系 统 模 型 ,研 S A /MT C 究 了风 力 发 电 场 输 出 功 率 变 化 条 件 下 ,整个 并 网 系 统 的 动 态 响 应 。理 论 分 析 和 仿 真 结 果 表 明 ,电 压 源 换 流 器 的直 流 输 电 系 统 风 力 发 电场 并 网 系统 能够 解 决 并 网 风 力 发 电场 对 本 地 电 网 稳 定 安 全 性 、 电 能 质 量 方 面 的 影 响 ,还 能 够 提 高 并 网风 力 发 电场 的 输 送 容 量 ,更 加 方 便 地 实 现 对 风 电潮 流 的控 制 。 关 键 词 :V C H D S — V C;风 力 发 电 场 ;控 制 ;P C D E D S A /MT C 中 图分 类 号 :T 1 :T 2 . M64 M7 1 3 文献 标 识 码 :A 文 章 编 号 : 10 —6 9 2 0 )904 —5 0 494 (0 60 —0 50

基于内模控制的VSC-HVDC系统仿真研究

基于内模控制的VSC-HVDC系统仿真研究

S m u a i n r s a c n VS H VDC y tm i l to e e r h o C— s se
b s d 0 1i e na o e o r l a e 1 nt r lm d lc nt o
ZHU ix a g, DI Da— i n NG i M ng
Ab ta t On t eb sso sn h e o p ig c n r l c e o t t rc re to s n h o o smo o sr c : h a i fu igt ed c u l o to h mef rsao u r n fa y c r n u t r n s a d e t bih n h alb sm ua in m o e o r n mit g p we o p s ie n t r i C- n sa l ig t e M t i lto d lfr ta s ti o r t a sv ewo k va VS s a n HVDC y tm ,sm ua in ts sa ep ro m e ov rf h fetv n s ft ec n r l r n e i一 s se i lto e t r ef r d t e iyt eefcie e so h o tol su d rdf e {rn p r tn o d t n . Th e ut h w h tt es i C H VDC s se c n me tt en e f e e to e aig c n i o s i er s lss o t a h ad VS - y tm a e h e do
c u l g c n r l tae y,t eifu n eo h it r a c n h n eo d l aa ee so h u — o p i o to r tg n s h n le c f ed su b n ea d c a g f t mo e rm t r n t eo t p p tc n b fe t ey r sr ie .Att es m et e h r in bl yo h y tm n t eg v n sg u a eefc i l e tan d v h a i 。t etal g a i t ft es se o h ie i — m i i n l a ei p o e . asc n b m r v d

VSC-HVDC模拟实验系统的研究及实现的开题报告

VSC-HVDC模拟实验系统的研究及实现的开题报告

VSC-HVDC模拟实验系统的研究及实现的开题报告一、选题背景与意义VSC-HVDC (Voltage Source Converter-based High Voltage Direct Current)是一种新型高压直流输电技术,与传统的LCC (Line Commutated Converter)技术相比,有着无需同步,调度性好,灵活性高,电压和电流颜色容易控制等优点。

VSC-HVDC技术目前已经在欧洲、美洲、亚洲等地大量应用,并成为了未来HVDC输电技术的重要发展方向之一。

本课题旨在针对VSC-HVDC技术的特点,设计开发VSC-HVDC模拟实验系统,以提高学生的实际操作技能,加强其对VSC-HVDC技术的理解和掌握,为人才培养提供支持。

二、研究目标1. 设计并实现一台VSC-HVDC模拟实验系统,能够模拟VSC-HVDC的基本工作原理、调节技术和控制策略等,方便学生进行实验操作和演示。

2. 搭建基础注重理论和实践相结合,吸引更多的专业人才投身于VSC-HVDC领域的学术研究和工程实践。

三、研究内容1. 建立VSC-HVDC模型:基于Matlab/Simulink平台,建立VSC-HVDC模型,并对模型进行优化,能够模拟VSC-HVDC的各种运行状态,如正常运行、故障运行等。

2. 确定控制策略:根据模型的模拟结果,确定VSC-HVDC的控制策略,研究VSC-HVDC的调节技术和控制策略。

3. 设计VSC-HVDC模拟实验系统:根据模型和控制策略的结果,设计VSC-HVDC模拟实验系统,包括硬件设计、软件设计等。

4. 实现VSC-HVDC模拟实验系统:根据设计结果,完成VSC-HVDC模拟实验系统的实现,包括硬件调试、软件调试等。

四、研究计划和进度安排1. 第一季度:对VSC-HVDC进行背景和经验总结,并进行文献调研。

2. 第二季度:基于Matlab/Simulink平台,建立VSC-HVDC模型,并确定控制策略。

VSC-HVDC串并联型D-PMSG风电场机组功率-电压协调控制

VSC-HVDC串并联型D-PMSG风电场机组功率-电压协调控制

VSC-HVDC串并联型D-PMSG风电场机组功率-电压协调控制张文娟;彭婧;荣飞【摘要】For series-parallel topology wind farm,adopting traditional maximum power point tracking (MPPT) control strategy will lead to over voltage and over modulation when the wind turbines in same series branch under different wind speeds.To solve this problem,the paper investigates the operation characteristics of series-parallel direct-drive permanent magnet synchronous generator(D-PMSG) wind farm based on voltage source converter-high voltage direct current (VSC-HVDC),and a power-voltage coordination control strategy suitable for series and parallel topology MPPT is proposed.In addition,the upper limit of DC voltage was quantitatively analyzed,which ensured the system operates within an upper and low voltage limit in any operation states.The result of simulation proved the method can achieve the purpose of maximum wind power capture in a safe range.%针对串并联型D-PMSG风电场中同一串联簇机组在不同风速下最大功率追踪控制存在过电压、过调制问题,分析基于柔性直流输电的串并联型D-PMSG风电场机组的运行特性,提出一种适用于该拓扑型风电场机组的功率-电压协调最大功率追踪控制方法,并探讨直流母线电压上限值的设定原则.该方法不仅可以将同一串联簇中其他各机组直流母线电压都钳制在安全范围内,还减少限压期间下的机组的弃风.搭建相应的仿真模型,仿真结果表明所提出的方法可确保各机组在安全范围内寻找最佳功率点.【期刊名称】《电机与控制学报》【年(卷),期】2017(021)008【总页数】7页(P88-94)【关键词】柔性直流输电;串并联拓扑;功率-电压协调控制;直流母线电压上限值【作者】张文娟;彭婧;荣飞【作者单位】长沙学院电子信息与电气工程系,湖南长沙 410002;湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410082;湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙410082【正文语种】中文【中图分类】TM614柔性高压直流输电[1-2](voltage source converter-high voltage direct current,VSC-HVDC)克服了传统传输方式传输距离短、传输容量小等缺点而逐渐成为海上风电远距离传输优选方式。

电压源换流器型直流输电技术综述

电压源换流器型直流输电技术综述

电压源换流器型直流输电技术综述一、本文概述随着可再生能源的大规模开发和利用,以及电网互联需求的日益增长,直流输电技术,特别是电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)技术,在电力系统中扮演着越来越重要的角色。

本文旨在对电压源换流器型直流输电技术进行全面的综述,以期对该技术的理解、应用和发展提供有益的参考。

本文首先介绍了VSC-HVDC技术的基本原理和特点,包括其与传统直流输电技术的区别和优势。

然后,文章将详细阐述VSC-HVDC的换流器拓扑结构、控制策略、调制技术等方面的研究现状和发展趋势。

文章还将讨论VSC-HVDC在可再生能源并网、电网互联、城市电网建设等领域的应用案例和实际效果。

本文将对VSC-HVDC技术的未来发展进行展望,分析其面临的挑战和机遇,并提出相应的建议和策略。

通过本文的综述,读者可以对VSC-HVDC技术有更加深入和全面的了解,为相关领域的研究和实践提供有益的参考和指导。

二、电压源换流器型直流输电技术基本原理电压源换流器型直流输电(VSC-HVDC)技术是一种基于电压源换流器(VSC)的直流输电技术。

与传统的基于电流源换流器(CSC)的直流输电(LCC-HVDC)技术相比,VSC-HVDC技术具有更高的灵活性和可控性,因此在现代电力系统中得到了广泛应用。

VSC-HVDC技术的基本原理是通过VSC实现交流电和直流电之间的转换。

VSC是一种基于可关断电力电子器件(如绝缘栅双极晶体管IGBT)的电力电子设备,可以将交流电转换为直流电,或者将直流电转换为交流电。

VSC通过控制电力电子器件的开关状态,实现对交流电和直流电之间的电压和电流的控制。

在VSC-HVDC系统中,VSC通常被用作整流器和逆变器。

整流器将交流电转换为直流电,而逆变器则将直流电转换为交流电。

VSC的控制策略通常采用脉宽调制(PWM)技术,通过调整PWM信号的占空比,实现对VSC输出电压和电流的精确控制。

VSC-HVDC系统的另一个重要组成部分是直流线路和直流滤波器。

基于VSC-HVDC的风电场侧换流站控制策略研究

基于VSC-HVDC的风电场侧换流站控制策略研究

T A /i i mu n 率 平衡 点 ,风 电场 侧 换 流器 作 定交 流 电压 矢量 控 制 。风 电 场模 拟 定 交 流 电压 控 制 策 略 ,并 通 过 MA L B S l k建 立 了基 于 V C H D 的风 电场 并 网 系统 仿 真模 型 , 证 了 定交 流 电 压矢 量 S—V C 验 10台 额定 容量 为 2V 的 风 电机 组 , 5 I IW 系统 主要 参 数如 表 1 示 。 所
0 1 9mH/ m .5 k
02 F k .3 ̄ / m
20 0 Hz 0
靠地 送 到 交流 系统 。基于 同步旋 转坐 标 下 换流 器数 学 模 型 的矢 量
控制 通 常 由外 环 电压 控制 和 内环 电流控 制 2个 环 构成 , 电压外 环
风 电场 功率 的变 化 会 引起 风 电场 交流 母 线 电压 的变 化 。 2S 在 如 图 3所 示 , 电压 外环 为 电流 内环提 供 参考 电流 , 电流 内环起 到 限 时 , 电场风 速从 额 定风 速 l m/, 降 到 7 s仿 真 波 形如 图 6 风 】 s下 m/ ,
突变 到 02 . 时的 仿真 波 形 。 .p . u 为 了 验 证 定 交 流 电 压 矢 量 控 制 的 有 效 性 ,在 4 结 语 MA L B S l k下 建立 了如 图 5所 示 的 D I T A /i i mu n F G风 电 场 , 通 过 本 文 讨论 了风 电场 通 过 V C H DC联 网 时 风 电场 侧 换 流 站 S— V V C H DC并 网 的模 型 , S—V 网侧 换 流 器 作 定 直 流 电压 控 制 , 为 功 作
考虑到基 于双馈感 应发 电机 (FG 的变速恒频 风力发 电技术在 D I) 风力发 电领域 有着较 大 的优 势 , 为风力 发 电的发展方 向 , 成 本文 研 究 DI FG风 电场通 过 V C H D S - V C并 网的模 型 。系统结 构如 图 1 示 。 所

基于VSC的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制

基于VSC的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制

基于VSC的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制一、本文概述随着现代电力系统的不断发展,直流输电系统(VSCHVDC)因其灵活的控制能力和高效的能量传输特性,在电网互联、可再生能源接入等领域得到了广泛应用。

VSCHVDC系统的复杂性和非线性特性使得其建模和控制成为了一个重要的研究课题。

本文旨在深入研究基于电压源换流器(VSC)的直流输电系统的稳态建模及其非线性控制方法。

本文首先回顾了VSCHVDC系统的发展历程和研究现状,指出了当前建模和控制方面存在的问题和挑战。

在此基础上,本文提出了一种基于VSC的直流输电系统的稳态建模方法,该模型能够准确反映系统的稳态运行特性,为后续的非线性控制设计提供了基础。

接着,本文重点研究了VSCHVDC系统的非线性控制策略。

针对VSCHVDC系统的非线性特性和运行约束,本文设计了一种基于反馈线性化理论的非线性控制器,并通过仿真验证了该控制器的有效性。

本文还探讨了不同控制参数对系统性能的影响,为实际工程应用提供了指导。

本文总结了VSCHVDC系统稳态建模和非线性控制的研究成果,并展望了未来的研究方向。

本文的研究成果对于提高VSCHVDC系统的运行稳定性和经济性具有重要意义,为电力系统的安全、高效运行提供了有力支持。

二、直流输电系统的基本原理直流输电(Direct Current Transmission,简称DCT)是一种将交流电转换为直流电进行长距离输电的技术。

与传统的交流输电相比,直流输电具有输电效率高、线路损耗小、能够跨越更长的距离进行输电等优点。

VSC(Voltage Source Converter,电压源换流器)是直流输电系统中的重要组成部分,其通过电力电子器件实现交流电与直流电的相互转换。

VSC直流输电系统的基本原理主要包括换流、调制和控制三个部分。

换流过程是指将交流电转换为直流电,或者将直流电转换为交流电的过程。

VSC通过电力电子开关设备(如绝缘栅双极晶体管IGBT 等)实现这一转换,使得电流在交流侧和直流侧之间流动。

三峡大学硕士研究生学位论文

三峡大学硕士研究生学位论文

三峡大学硕士研究生学位论文答辩公告学位论文名称:基于自适应保护的微电网群保护策略研究硕士研究生姓名:方婧指导教师:李咸善教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:含小水电的微电网群故障重构研究硕士研究生姓名:鲁伦指导教师:李咸善教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:多能互补微电网群联合优化运行的研究硕士研究生姓名:张晋维指导教师:李咸善教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:微电网与水电联合供电系统的规划设计及方案评价硕士研究生姓名:易茗指导教师:李咸善教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:基于梯级水电调节的风电消纳关键技术研究硕士研究生姓名:范雨萌指导教师:李咸善教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:风电场经VSC-HVDC远距离传输特性及其控制策略研究硕士研究生姓名:杨丝琪指导教师:李咸善教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:考虑价格型需求侧响应不确定性的水光储柴微电网优化调度硕士研究生姓名:王锦龙指导教师:李咸善教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:宜昌点军区配电网规划研究硕士研究生姓名:郭新征指导教师:李咸善教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,胡学兵高工,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:考虑风电消纳的风-蓄联合系统N-1安全校正方法硕士研究生姓名:郝亚群指导教师:钟浩副教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:水库库容变化对水机电耦合动态特性的影响硕士研究生姓名:肖宇指导教师:陈铁副教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:高压SF6断路器全过程建模及仿真硕士研究生姓名:柯颢云指导教师:陈铁副教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:考虑风电频率控制的电网风电穿透功率极限研究硕士研究生姓名:唐红艳指导教师:李世春讲师专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:李文武教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称: Research on Mid-Long Term Stochastic Optimization of Hybrid Pumped Storage Cascaded Reservoir viaReinforcement Learning Method硕士研究生姓名:DANIEL Eliote Mbanze指导教师:李文武教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-203答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:周云海教授答辩委员会委员:陈铁副教授,张彬桥副教授,鲍刚副教授,万亚涛高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:新能源接入变电站低压侧对电力变压器的影响研究硕士研究生姓名:付豪指导教师:周云海教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:电力变压器状态评估及其维修决策方法研究硕士研究生姓名:王泉指导教师:周云海教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:电动汽车充电负荷特性及居民小区配电网承载能力研究硕士研究生姓名:屈梦然指导教师:周云海教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:考虑风电消纳的电动汽车充放电优化调度策略研究硕士研究生姓名:任旭东指导教师:周云海教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:考虑风-光-荷不确定性的虚拟电厂能量管理研究硕士研究生姓名:李坤指导教师:赵平讲师专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:基于一致性算法孤岛微电网分层控制硕士研究生姓名:李国平指导教师:赵平讲师专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:考虑参数不确定性的水轮发电机组调速系统串级H∞控制研究硕士研究生姓名:胡一鸣指导教师:李文武教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:考虑水电机组振动区的电力系统日优化运行研究硕士研究生姓名:刘易斯指导教师:李文武教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:基于SARSA算法的梯级水库长期随机发电优化调度研究硕士研究生姓名:张雪映指导教师:李文武教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:考虑调频需求及发电经济性的微电网调频优化方法研究硕士研究生姓名:雷小林指导教师:李世春讲师专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:赵平讲师学位论文名称:晋中市榆次区中心城区配电网规划探究硕士研究生姓名:宫官指导教师:张彬桥副教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:基于“负荷-电价”联动的热电联产系统弃风消纳研究硕士研究生姓名:周正威指导教师:钟浩副教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,张彬桥副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师学位论文名称:怀远徐圩35kV输变电工程设计及实现硕士研究生姓名:周力为指导教师:李文武教授专业 (学科):电气工程所在学院:电气与新能源学院答辩地点:F-201答辩时间:2019年5月31日上午8:30答辩委员会主席:李咸善教授答辩委员会委员:陈铁副教授,钟浩副教授,胡学兵高工,聂建新高工答辩委员会秘书:李世春讲师。

柔性直流输电系统控制研究综述

柔性直流输电系统控制研究综述

柔性直流输电系统控制研究综述一、本文概述随着能源转型和可再生能源的大规模开发,电力系统的稳定性和可靠性面临着前所未有的挑战。

柔性直流输电系统(VSC-HVDC)作为一种新型的输电技术,以其独特的优势在解决这些问题中发挥着重要作用。

本文旨在对柔性直流输电系统的控制研究进行全面的综述,以期为未来该领域的研究提供有价值的参考。

本文将简要介绍柔性直流输电系统的基本原理和主要特点,阐述其在现代电力系统中的应用场景和优势。

接着,将重点回顾和梳理柔性直流输电系统在控制策略方面的研究历程和主要成果,包括基本控制策略、保护控制策略、优化控制策略等。

还将对柔性直流输电系统控制中的关键技术问题,如换流器控制、系统稳定性分析、故障穿越能力等,进行深入的分析和讨论。

通过本文的综述,读者可以对柔性直流输电系统的控制研究有一个全面而深入的了解,掌握该领域的研究现状和发展趋势,为相关研究和工程实践提供有益的参考和借鉴。

本文也期望能够激发更多学者和工程师对柔性直流输电系统控制技术的深入研究和探索,共同推动该领域的技术进步和应用发展。

二、柔性直流输电系统控制技术概述柔性直流输电系统(VSC-HVDC)作为新一代直流输电技术,以其独特的优势在电网建设中逐渐占据重要地位。

其核心在于采用了电压源型换流器(VSC),这种换流器能够通过快速控制其开关状态来实现对直流电流和电压的灵活调节,因此得名“柔性”。

柔性直流输电系统的控制技术是确保其高效、稳定运行的关键。

柔性直流输电系统的控制技术主要包括换流器控制、系统控制和保护控制三个方面。

换流器控制直接决定了VSC的运行特性,其核心任务是实现有功功率和无功功率的独立控制。

这通常通过控制VSC的触发角和调制比来实现,从而确保直流电压和电流的稳定。

系统控制则关注于整个直流输电系统的稳定性和经济性。

这包括直流电压控制、有功功率分配、无功功率补偿等。

系统控制需要综合考虑交流侧和直流侧的动态行为,确保在各种运行工况下系统都能够保持稳定。

海上风电场三电平VSC-HVDC系统仿真研究

海上风电场三电平VSC-HVDC系统仿真研究
中 图 分类 号 : TM61 4 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 0 1 O 2 1 ) 8 0 8 — 4 1 0 — O X( 0 1 0 — 0 9 0
S m u a i n f Ofs or i d r s Thr e. v l VS . i l to o f h e W n Fa m e .e e C . 1 HVDC s e Sy t m
Ke wo d ofh r n r ;c n e e ;n u r l p i t ca e y r s: f o e wi d f ms o v r r e t o n l mp d s a t a
F u d t n P oet S p o e y K y Poeto N t n lSine F u d tn o hn N .0 3 0 5 ; hnh i o n a o rjc :u pr d b e rjc f ao a cec o n ao fC ia( o6 94 0 ) S ag a i t i i
矢 量 的 作 用 时 间被 调 整 为 t2 KA 。 其 中 K 为 调 .一 t / 整 系数 , A 而 t的正 负 情 况 则 由 电压 矢 量 与 轴 夹
可 用 6 和 。 控 制 P。 Q 。 。 来 s 和
6 风 电 场 并 网 VS HVD 系统 控 制 方 式 C- C
率分别独立控制 . 需无功补偿装置 。 无
基 金 项 目 : 家 自然科 学 基 金 重 点 项 目( 0 3 0 5 ; 海 市 国 6940 )上 高 新 技 术 产 业 化 重 点 项 目计 划 ( 0 9 0 1 ; 海 市教 育 发 20 — 4 )上
展 基 金 项 目 ( O M2 I L 6)

VSC—HVDC在风电场并网系统中的应用研究

VSC—HVDC在风电场并网系统中的应用研究
V C进 行 分 析 说 明 S
( 见图) 。假设 , 是 电源 基波 电 压相量 , 是 换流
基 于 电压 源换 流 器 的新 型 高压 直 流 输 电系 统 , 采用 了全 控器件 和 自换相 技 术 , 得 系 统 在保 证 受 使
变压 器二次侧 的电压 相量 , ( 当电 网三相 平衡 时 ) 与 的夹角 为 。 是 V C交 流器和交 流侧 的基波 厶 S
HD V C控制器设计进行 阐述, 列举 V C~ V C的应用场合 , S H D 并且举例介绍国外采用V C— V C在风电并网中的应用。 S HD 关键词 : S V C—H D 风 力发 电; 制器; V C; 控 风电并 网
文 章 编 号 :0 8— 8 X(0 2 0 0 4 10 0 3 2 1 )3— 0 0—0 中 图 分 类 号 :M 1 文献 标 识 码 : 3 T 64 B
换流 童 器
: { 目 }
抉流器 换相电容
0 圆
朴偿电释 直流滤波器 童流滤波 器
电缆线路
l V C—H D S V C的 工作 原 理
1 1 V C—H D . S V C输 电的基本 原理

双 极 电压 源型 直 流输 电 系 统 结构 示 意 图
1 2 V C—H D . S V C运行 特 性
作 用。
海 底 电 缆 并 人 大 陆 的 交 流 电 网 。 如 果 采 用 高 压 交 流海 底 电 缆 输 电 , 由于 电 缆 电容 产 生 的充 电 无 功 功 率 将 会 很 大 , 要 大 量 的无 功 补 偿 装 置 。 当 需
输 、 电 系 统 的 电 压 波 动 而 引 起 的 风 力 发 电 机 机 配

基于暂态数学模型VSC—HVDC功率控制系统研究

基于暂态数学模型VSC—HVDC功率控制系统研究
件, S 使V C的功率传 输 可 以在 四象 限 内运 行 , 且 不 并 仅可 以独 立调 节有 功功 率与 无功 功率 ,还 可 以 向无 源 网络传输 有 功功 率 。 在潮 流反转 时 , 直流 电流 方 向 反转 而直 流 电压极性 不 变 ,利于 构成 既能 方便控 制
Q —sUs Uc s) :U ( - co 6 厂
出 的感 性或 者容 性无 功功率 及其 大小 。
作者简介 : 李
磊 (18一 )男 , 9 3 , 江苏徐州人 , 硕士研究生 , 研究方向为电力系统运行与控制。
T O HU N D 特 EGA Z A l
稿


功率 可 表示为 :
2 同步旋 转坐 标 下V SC— VDC系统 H
3 V C— VDC的 PI 制 系统 设 计 S H 控
在基 于V C S 的直 流输 电系 统 中 ,其 换流 站 主要 有 3 基本 控 制方 式 : 直 流 电压控 制 、 直 流 电流 种 定 定 ( 率) 制 和定交 流 电压 控制 。V C H D 系统 或功 控 S~ V C 所 有 的 控 制 最 终 由开关 器 件 的动 作 来 实 现 。根 据 P WM技 术V C H D 的工 作 原理 可知 , 流器交 流 S— V C 换 侧 输 出 的基 波 电压 相 角 和 幅值 可 以通 过 改 变 P WM
的换 流 器 暂 态 数 学模 型
设 三相 电网 电压 平衡 , 得 同步 旋 转 坐标 下 换 可
流器 的数 学模 型[ 9 ] Q ui s s d —
【d uc P ̄ dd = i 由能量 守恒 定律得 尸 尸 , = d 则
端 采 用 定 直 流 电压 控 制 。 此 基 础 上 实 现 了V C HV C 在 S — D 系统 一端 定 电压控 制 、 一 端定 功 率控 制 的运 行 方 式 , 另

基于DFIG风电并网的VSC-HVDC电压稳定性分析

基于DFIG风电并网的VSC-HVDC电压稳定性分析

,、 Q
图 1 VS H DC连接 D I C- V F G和 电网的系统结构
2 基 于 DF G 的风 电 机 组 模 型 I
2 1 空气 动力 学模型 .
风力发 电机组的空气 动力学模型为公式 1所示 - 9
s 6分别是 2个 D I 的双 向 变频 单 元 。D I FG FG定 子 侧 与 S C V— HV C的变 流器相连 , 子侧通 过双 向变 频功 率单元 ( 3和 S , D 转 s 4
s 5和 s ) 连接 到 s 6也 2变流器上 。
收 稿 日期 :2 1 0 00— 8—1 1
O 引 言
我 国的风 电场大 多使 用固定转速 的风 电机组 , 以电压稳定 所 性 问题 是其运行 中普遍 出现的问题 。随着大容量 风电场 的并 网, 电压稳定性 问题 日益 突出 , 出现 了导致母 线电压崩溃 的现象 。所
以在风 电并 网的发展 中 , 于双馈感 应发 电机 ( o b did c 基 du l f u— ye n
An lss o l g a i y E h n e n f ay i n Vot e St bl n a c me to a i t
VSC. HVDC s d o i — o n c e id Po rwi I Ba e n Gr c n e t d W n we t DF G d h
Ab t a t : t d e ot g o r e o v ro - i h v l g i c u e t s se g d c n e t d w n o e e h oo y b s d o o b y fd sr c Su i d v l e s u c c n e rh g ot e d r t c r n y tm r — o n ce i d p w r tc n l g a e n d u l — a t a e i e i d cin g n r tr T ov h ot g t bl yp o lm f h r - o n c e n r , a o s a c lt n me h d o e c p ct n u t e e a o . os le t ev l e sa i t r b e o e g d c n e td wi d f m v r u l ua i t o s r h a a i o a i t i a i c o f t y o e r a t e c mp n ai n c p ctra e l si w th n d s r r p s d b s d o e v tv la e c a a trs c ft ewid f h e ci o e s t a a i sw l a ss i ig mo e ep o o e a e n t a — otg h r ce it so n t v o o t c we h i h t r i e g n r t r Ac o d n ot e r a t e p we e n au e ft e w n o e ,u e h VC f rr a t e p we o e s t n u b n e ea o . c r i g t h e c i o r ma d f t r so i d p w r s d t e S o e ci o rc mp n ai v d e h v o o t z t n i l t n r a r d o t n t ep a o m fMa lb S mu i k T e r s l h w t a VC c n p o i ed n mi o tg p i a i .S mu ai swe ec ri u l t r o t / i l . h e u t s o tS a r vd y a cv l e mi o o e 0 h f a n s h a s p o ,rd c i d p we u t ai n n t e d v l g n mp o e t es s m p r t n p ro a c n s r d s c r ya d u p r e u ewn t o rf c u t sO h ot e a d i r v y t o e ai fr n ea d i u e l o a h e o e m n e u t n i sa i t . t b l y i

基于simulink的VSC-HVDC高压直流应用与研究

基于simulink的VSC-HVDC高压直流应用与研究

【 A b s t r a c t ] Wi t h t h e d e v e l o p m e n t o f p o w e r e l e c t r o n i c d e v i c e s , t h e H V D C t r a n s m i s s i o n f i e l d . B a s e d o n i n v e r t e r o f v o l t a g e s o u r c e s e x p r i n c i p l e a n d
YU AN W e i Y0U F e i L Uo Qi ( S c h o o l o f E l e c t r i c a l E n g i n e e r i n g , Gu i z h o u Un i v e r s i t y , Gu i y a n g Gu i z h o u 5 5 0 0 2 5 , C h i n a )
s i m u l a t i o n s h o w t h a t t h e s y s t e m c a n t r a n s m i t t h e a c t i v e a n d r e a c t i v e p o w e r Q P i n r e a l t i m e w i t h a g i v e n r e f e r e n c e a c t i v e a n d r e a c t i v e p o w e r , g o o d
d e c o u p l i ng c o n t r o l wa s a c h i e v e d b y t h e p r i n c i p l e o f v e c t o r c o n t r o l ,c o n t r o l l e d b y PI r e g u l a t o r s e v e n t u a l l y st a a t i c ,t h r o u g h t h e a n ly a s i s o f t h e r e s u l t s o f

风电场电网接入技术的研究与实现

风电场电网接入技术的研究与实现

风电场电网接入技术的研究与实现随着可再生能源的日益发展和推广应用,风电场作为一种重要的可再生能源发电方式,受到了广泛关注和重视。

风电场的建设和运营涉及到很多技术问题,其中电网接入技术是风电场建设中不可忽视的关键环节。

本文将对风电场电网接入技术进行研究和实现的相关问题进行探讨。

一、风电场电网接入的意义及挑战风电场是以风能为动力源的电力发电站,具有利用风能进行发电的优势。

风能作为一种清洁、可再生的能源,广泛应用于能源领域,如今已成为继水电之后第二大可再生能源发电技术。

风电场建设能有效减少污染物排放,降低环境压力,促进可持续发展。

因此,实现风电场电网接入对于推动可再生能源产业发展,实现能源绿色转型具有重要意义。

然而,由于风能的不连续性和不稳定性,风电场的发电输出不稳定,与传统火力发电站存在一定的差异。

这给风电场电网接入带来了一系列的挑战。

首先,风电场的发电功率波动大,需要电网实时调节来保持电力系统的平衡。

其次,风电场在连接电网过程中,要满足一系列的技术和规范要求,以保证电力系统的稳定和安全。

二、风电场电网接入技术的研究与创新风电场电网接入技术是指将风电场发电装置与电力系统相连接的技术方法。

为了实现风电场电网接入,需要解决以下几个关键技术问题。

1. 输电技术优化:风电场的电力输送通常需要经过长距离的输电线路,因此,针对风电场输电过程中的电压降、功率损耗等问题,需要对输电线路进行合理规划和设计,以尽量减少能量损失,提高输电效率。

2. 频率和电压调节:风电场的发电功率波动大,可能对电力系统的稳定性造成影响。

因此,需要对风电场的发电功率进行合理调节,确保发电系统与电网的频率和电压稳定。

通过采用先进的调节装置和控制策略,使得风电场与电网能够有效地协调运行,减少对电力系统的影响。

3. 电网安全保护:风电场的电网接入过程存在一定的安全隐患,如过电压、过电流等问题。

因此,在风电场电网接入过程中,需要采取一系列的保护措施,如安装保护装置、建立故障检测与处理系统等,以确保电力系统的安全运行。

风电接入VSC-HVDC系统的附加频率控制

风电接入VSC-HVDC系统的附加频率控制

风电接入VSC-HVDC系统的附加频率控制谢玲玲;石杨【摘要】为了使风电场系统和电网系统能相互提供惯性支撑和进行频率响应,提出了一种换流站级的附加频率控制策略.该附加控制策略在风电场侧换流站(WFVSC)的定频率控制和电网侧换流站(GSVSC)的定直流电压控制中分别引入了频率-直流电压(f-Udc)下垂特性,人为的耦合两侧交流电网系统频率的关系,在不需要通信的条件下,实现了在事故期间可以灵活相互支援的目的,从而缓解了事故端系统调频的负担.最后在仿真软件PSCAD/EMTDC中搭建了风电场并网直流外送的模型,仿真结果表明所提附加频率控制策略增强了系统的惯性支撑水平和频率控制储量.【期刊名称】《电测与仪表》【年(卷),期】2018(055)007【总页数】6页(P71-76)【关键词】风电场;柔性直流;频率响应;附加频率控制【作者】谢玲玲;石杨【作者单位】广西大学电气工程学院,南宁530000;广西大学电气工程学院,南宁530000【正文语种】中文【中图分类】TM930 引言近些年,风力发电以可开发容量大、清洁等优点逐渐成为电力系统中最具市场竞争力和商业化发展前景的可再生能源发电技术之一[1-2]。

由于风力的不确定性, 其大规模接入电网将会给电力系统的调频调峰带来极其严峻的挑战[3-4]。

随着功率开关器件的发展和风电装机容量的不断增加,柔性直流输电(Voltage Source Converter-High Voltage Direct Current)方式逐渐成为了风电并网的主流选择[5]。

VSC-HVDC系统的运行控制具有良好的灵活性和可靠性,可降低风电并网产生的损耗,提高风电接入和输送的容量[6-8]。

大规模风电的开发已经成为国际上风能利用的大趋势,基于VSC-HVDC系统的并网传输技术已经成为了国内外研究的热点[9]。

交流系统通过VSC-HVDC互联时,直流功率对送端电网而言是一个对频率不敏感的负荷,对受端而言是一个对频率不敏感的电源[10],即直流输电系统使得送端风电和受端电网成为了独立的个体。

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D and environmental
This work was supported in part by National Natural Science Foundation of China (No. 50877027) and the Fundamental Research Funds for the Central Universities (No. 1OMG04). The authors are all with the School of Electrical and Electronic Engineering, North China Electric Power University,Baoding 071003, Hebei, P.R.China (e-mail: kangjinliang_ncepu@. hfliang@. ligy@,zhouming@,happyleaf7@). 978-l-4244-5940-7/10/$26.00©2010 IEEE
2010 International Conference on Power System Technology
Research on Grid Connection of Wind Farm Based on VSC-HVDC
Jinliang Kang, Haifeng Liang, Member, IEEE, Gengyin Li, Member, IEEE, Ming Zhou, Member, IEEE, and Hua Yang
With the development of power electronics and vector control technology, DFIG has become a mainstream turbine type of megawatt wind turbine in the recent years. In this paper, all wind turbines use DFIG. There are four kinds of topology for VSC-HVDC connection of wind farm in figure. 1. Fig. l(a) shows a single input single output (SISO) two-port topology [6]. This topology is suitable for small-scale wind farm in which wind turbines are concentrative. All wind turbines constitute a single wind turbine group and run at the same wind speed; when the scale of wind farm is large, in order to improve the wind energy capture rate, wind turbines are divided into several groups according to their close geographical location and the almost same wind speed. Each group can run at the different wind speed. Large-scale wind farm can adopt the topology in Fig. 1(b). Fig. 1(b) can be simply treated as multiple SISO VSC-HVDCs in parallel; for large-scale wind farm, multi-port VSC-HVDC topology can also be used, as shown in Fig. 1(c), Fig. 1(d). In the multi input single output (MISO) topology of Fig. l(c) [7]-[8], each wind turbine group can run in their respective average wind speed and wind power will be transmitted into a single grid through only one DC bus. Compared with the topology in Fig. I (b), the topology only requires a DC bus and an inverter. It reduces the number of inverter and the DC line greatly and improves the economics of the system; Fig. l(d) shows a multi input multi output (MIMO) multi-port topology [9]-[11]. The control system of the topology is more complicated. However, it brings greater flexibility and adjustment capacity for large­ scale wind farms. Large-scale wind farm can be connected to several grid or passive load through shared DC bus by MIMO topology. Power flow optimal scheduling can be realized and power system stability can be enhanced.
WIND FARM TO GRID
Index
LVRT
Terms-Wind
farm,
VSC-HVDC,
gy,
DFIG,
I.
INTRODUCTION
ue to its large development capacity, mature technology friendliness, Wind generation has become the fastest growing energy among the renewable energy. Most traditional wind farm are connected to the nearest AC grid by AC transmission technology. However, with the increasing of transmission distance and capacity, AC transmission brings more and more problems. For example, the loss of AC transmission is serious, the grid voltage is unstable, and the system's power quality is worse. Because of the existence of AC cable charge current, AC transmission is not fit for offshore wind farms. Thus the AC connection is no longer suitable for wind farm connection to the grid [1]-[2]. With the development of power electronics technology, Voltage source converter based HYDC (VSC-HVDC) transmission technology developed rapidly. Compared with the AC connection and classical HVDC connection, VSC­ HYDC has the following advantages [3]-[5]: VSC-HVDC not only can control the active power and reactive power independently, but also supply power directly to the weak power system and passive network; VSC can play the role of reactive power compensator, compensate AC bus reactive power dynamically and stabilize the AC bus voltage; VSC is more convenient and faster to realize the power flow reversal characteristics make the VSC-HVDC is more consistent with and conducive to build multi-terminal DC system. VSC-
HYDC can improve system voltage stability. It is not subject to transmission distance and transmission capacity. It can be used for grid-connection of large offshore wind farm. So VSC-HVDC is the ideal transmission technology for the connection of the wind farms to the power system In this paper the topology of VSC-HVDC and control strategy were mainly studied. Double fed induction generator (DFIG) and VSC-HVDC were modeled in PSCADIEMTDC software. Simulation results were presented to illustrate the effectiveness of the control strategy. II. THE TOPOLOGY OF VSC-HYDC FOR THE CONNECTION OF
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